package com.interview;

import org.junit.Test;

import java.util.Arrays;

/**
 * 冒泡，选择，插入，快速，归并这五个排序
 * 应该是所有编程语言初学者所遇到过的，可能在实际的编程应用中不会遇到，但对于初学者而言能起到锻炼编程思维的作用。
 * Created by WDJ on 2019/11/25.
 */
public class PaiXu {

    /**
     * 冒泡排序的就是让大的数向后冒，让小的数向前冒。通过前后两个数据比较，不断将大的元素移动到尾部。
     */
    @Test
    public void maopao(){
        //冒泡排序算法
        int[] arr=new int[]{1,5,8,2,3,9,4};
        int i,j;
        for(i=0;i<arr.length;i++)
        {
            for(j=0;j<arr.length-1-i;j++)
            {
                if(arr[j]>arr[j+1])
                {
                    int temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+1];
                    arr[j+1]=temp;
                }
            }
            System.out.println("arr="+Arrays.toString(arr));
        }
//        System.out.println("从小到大排序后的结果是:");
//        for(i=0;i<arr.length;i++)
//            System.out.print(arr[i]+" ");
    }

    /**
     * 选择排序就是把无序区的最小元素与首元素互换位置，然后将有序区的区间扩大一位，直到所有无序区都变成有序区。
     */
    @Test
    public void xuanze(){
        int []arr= {-10, 2, 3, 246, -100, 0, 5};
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++) {
            int k=i; //k是最小的元素的下标，假定第i个就是未排序区最小的
            for(int j=i+1;j<arr.length;j++) {
                if(arr[j]<arr[k]) {
                    k=j;
                    //遍历找到比k小的索引，然后把j赋给k；
                }
            }
            if(i!=k) {
                int temp=arr[i];
                arr[i]=arr[k];
                arr[k]=temp;
            }
        }
        for(int a:arr) {
            System.out.print(a+" ");
        }
    }

    /**
     * 插入排序是把数组分为有序区和无序区两块，然后将无序区的指定索引的数插入到有序区的指定位置，
     * 假设第0个元素是已经排序好的，无序区第一次循环从1开始遍历，
     * 设置一个temp，找到要插入的位置，把temp插入到有序区指定位置。
     */
    @Test
    public void charu(){
        int []arr= {-10, 2, 3, 246, -100, 0, 5};
        int j=0;
        for(int i=1;i<arr.length;i++) {
            int temp=arr[i];
            //temp存放将要插入的数据
            if(arr[i]<arr[i-1]) {
                for( j=i-1;j>=0&&arr[j]>temp;j--) {
                    arr[j+1]=arr[j]; //temp的位置空出来，把第j个的值赋给第j+1个；
//                    if (j==3 && i==4) { //查看打印，帮助理解程序，可无视
//                        System.out.println("arr="+Arrays.toString(arr));
//                    }
                }
                arr[j+1]=temp;
            }
            System.out.println("arr="+Arrays.toString(arr));
        }
    }

    public static int PartSort(int arr[], int low, int high) {
        int data = arr[low];
        /*
         * 一次遍历的方法：插空法 定义一个data将arr[low]存起来，并把这个位置挖空
         */
        while (low < high) {
            while (low < high && arr[high] >= data) {
                high--;
            }
            arr[low] = arr[high];
            /**
             * 从high，也就是后面往前遍历 找到比键值小的数据 插入到前面留下的空中 high位再次留下空来
             */
            while (low < high && arr[low] <= data) {
                low++;
            }
            arr[high] = arr[low];
        }
        arr[low] = data;
        /*
         * 循环退出后 low和high重合 将将键值赋给第low，并将low返回
         */
        return low;
    }
    public static void QuickSort(int arr[], int low, int high) {
        if(low<high) {
            //防止发生栈溢出异常
            int index = PartSort(arr, low, high);
            QuickSort(arr, low, index - 1);
            QuickSort(arr, index + 1, high);
        }
    }

    /**
     * 快速排序主要思想方法有两个：一趟排序和分治；一趟排序完成数组的第一次排序，设置一个键值data,找到对应正确的位置，
     * data的值插进去；分治就是用分而治之的思想，将键值左右两侧分为两个部分，再调用递归，将左边的部分再分为两个部分，
     * 将右边的部分再分为两个部分，依此类推，直到将数组排列完。
     * 原文链接：https://blog.csdn.net/qq_36109477/article/details/82387082
     */
    @Test
    public void kuaisu(){
        int[] arr = { -10, 2, 3, 246, -100, 0, 5 };
        QuickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        for (int a : arr) {
            System.out.print(a + " ");
        }
    }

    public static void merge(int arr[],int low,int mid,int high ) {
        int temp[]=new int[high-low+1];
        /*
         * 创建数组的三种方法
         * 1.new int[数组长度];
         * 2.｛数组的数据｝；
         * 3.new int[]{数组的数据}
         */
        int i=low;
        //第一个数组的首索引
        int j=mid+1;
        //第二个数组的首索引
        int k=0;
        //新数组的首索引
        while(i<=mid&&j<=high) {
            if(arr[i]<arr[j]) {
                temp[k++]=arr[i++];
            }
            else {
                temp[k++]=arr[j++];
            }
        }
        //把两个有序数组合并到新数组中
        while(i<=mid) {
            temp[k++]=arr[i++];
        }
        while(j<=high) {
            temp[k++]=arr[j++];
        }
        for(int n=0;n<temp.length;n++) {
            arr[n+low]=temp[n];
        }
        //排序好的数组放置在temp中，要将其复制到arr中。
    }
    public static void MergeSort(int arr[],int low,int high) {
        int mid=(low+high)/2;
        if(low<high) {
            //防止栈溢出异常
            MergeSort(arr,low,mid);
            MergeSort(arr,mid+1,high);
            merge(arr, low, mid, high);
        }
    }

    /**
     * 归并排序要点有两个：对于两个有序数组的合并；递归思想。合并两个有序数组要定义一个新数组temp来存放合并后的数组，
     * 并通过判断条件让新的数组在合并后成为有序数组。归并的时候让数组调用自己，一步步将数组的长度变小，当子数组被
     * 分治到只有一个元素的时候，子数组也就是有序数组，这时候可以调用合并有序数组的方法，整个数组也就完成了排序。
     */
    @Test
    public void guibing(){
        int[] arr = { -10, 2, 3, 246, -100, 0, 5 };
        MergeSort(arr, 0, arr.length-1);
        for(int s:arr) {
            System.out.print(s+" ");
        }
    }

}
